夯实挤密桩加固湿陷性黄土地基承载力性状现场试验的研究.pdfVIP

第3l卷增刊1 温州大学学报·自然科学版 2010生11,El Vol 1 JournalofWenzhou Sciences 31，Sppl University·Natural Nov,2010 夯实挤密桩加固湿陷性黄土地基承载力 性状现场试验研究 聂庆科1，一，李华伟1，一，吴立春1，2 (1．河北建设勘察研究院有限公司；2．河北省岩土工程技术研究中心，河北石家庄050031) 摘要：对湿陷性黄土地基上夯实挤密桩复合地基的承载力进行了现场荷栽试验．本文研究了夯实挤 密桩复合地基的作用机理和破坏模式，分析了不同夯击能大小以及不同桩间距条件下的单桩、单桩复 合地基及多桩(三桩)复合地基的承载力特征．此外，对黄土地基上务实挤密桩在荷载作用下的变形 过程、荷载板底部的应力分布规律、桩一土应力比及其随荷载的发展变化规律进行了研究． 关键词：湿陷性黄土；夯扩挤密桩；承栽力性状；应力比 夯实挤密桩用于湿陷性黄土地基的加固处理己很多【l。2】。一般认为，在荷载作用下，夯实挤密 桩的上半部分首先受到压缩，而下部桩身在传递荷载的同时形成桩与桩间土之间的摩阻力，即桩 身荷载通过桩周摩阻力传递到桩周土层中去。因此，桩身荷载和桩身压缩变形随深度的增加而递 减。最后，桩与桩周土形成的复合地基共同承担外荷载，其受力和变形状态与完全刚性桩的力学 性态不同。目前，关于夯实挤密桩的传递机理、桩土应力分担比及其变化规律以及复合地基承载 力的评价等方面研究不多。 刘三仓等【3l根据灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基的典型工程试验，分析了灰土桩复合地基应 力比与荷载的关系，建立复合地基承载力等的计算公式。陈从兴掣4】分析了灰土和土挤密桩在厚 度较大的湿陷性黄土地基的作用机理。李小伟等【5】针对挤密桩爆扩成孔及夯填过程的力学特性进 行了塑性理论分析。邢玉东等【6l进行了辽西黄土强夯法、灰土挤密桩法等的试验，分析了辽西湿 陷性黄土路基处理的技术参数。周建明等【_7】针对郑西客运专线湿陷性黄土的特点，提出挤密桩的 地基处理方法，并比较了灰土挤密桩及水泥土挤密桩加固效果的差异性。黄天德【8J通过桩体不同 固化材料的对比试验，确定桩体比贯人阻力值和桩间土的比贯人阻力的关系，利用挤密桩固化前 后的变化来作为复合地基质量控制的依据。 本文对湿陷性黄土地基上夯实挤密桩(灰土挤密桩)的承载力性状进行了现场试验，分析了 不同夯击能及不同桩间距条件下的单桩、单桩复合地基及多桩(三桩)复合地基的承载力和变形 特征，特别是分析了荷载板底部的应力以及桩土应力比的分布和演化过程。 1工程概况 某电厂位于山西北部，厂区在地貌单元上属于大同盆地西部口泉山前冲洪积倾斜平原，地面 作者简介：聂庆科(1965．)，男，教授级高级工程师，硕士，研究方向：岩土工程设计 聂庆科等：夯实挤密桩加固湿陷性黄土地基承载力性状现场试验研究 123 洪积相松散沉积物组成，岩性在垂直和水平方向上有较大变化，常以交互层和过渡相、透镜体形 式出现，岩性以黄土状粉土、粉土和砂卵石为主。 按地层的岩性及物理力学性质将厂址区地面下50m深度内地层分为四层。各层土的性质如 下： 第一层以黄土状粉土为主，厚度为2．9～13．5m，浅黄～棕黄色，含较多的钙质菌丝状条纹和 团块，见针状孔隙，稍湿，稍密，无光泽反应，干强度中等，韧性低。该层土混砂粒，局部夹卵 石层，卵石一般粒径4--一8cm，最大粒径大于12cm。 第二层以粉土为主，顶板一般埋深为1．5～14．0m，厚度5．5～15．4m，夹砾砂层。粉土，黄棕～ 黄褐色，稍湿，中密～密实，无光泽反应，干强度中等，韧性低，含云母，土质不均匀，局部混 少量砂粒。砾砂，颗粒不均匀，中密，稍湿，局部混有卵石层，卵石成分以灰岩为主，粉土充填， 含量约30％。 第三层以砾砂为主，顶板埋深为11．0～22．0m，厚度6．520．6m，夹卵石层，局部夹粉土层。 砾砂，杂色，颗粒不均匀，密实，稍湿，成分杂，粉土充填，含量约30％。卵石，一般粒径4～ 8cm，最大粒径约10cm，成分以灰岩为主，粉土充填，含量约25％。粉土，厚度一般为4--一6m， 局部大于10m，黄褐色，含